DE102007034099B4 - Device for the contactless detection of the relative positions of two parts that can be moved to one another - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (10) zur berührungslosen Erfassung von Relativpositionen zweier relativ zueinander bewegbarer Teile, insbesondere zweier Kraftfahrzeugteile, mita) einem Gehäuse (12), das fest mit dem ersten Teil verbunden ist,b) wenigstens einem signalgebenden Element (30), das mit dem zweiten Teil verbunden und relativ zum Gehäuse (12) bewegbar in einem Lagerraum (24) des Gehäuses (12) gelagert ist,c) wenigstens einem elektrische und/oder elektronische Komponenten (36) aufweisenden signalerfassenden Element (32), das fest in dem Gehäuse (12) untergebracht ist, wobeid) das signalerfassende Element (32) in einem Hohlraum (38) des Gehäuses (12) allseits eingegossen ist und berührungslos mit dem signalgebenden Element (30) in Wechselwirkung steht,e) das signalgebende Element (30) auf einer Welle (14) befestigt ist, die in dem Gehäuse (12) gelagert ist, undf) die Welle (14) einen größeren Durchmesser aufweisenden rotationssymmetrischen Kragen (25) mit einer Schulter (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dassg) zwischen Lagerraum (24) und Hohlraum (38) eine Verbindungsöffnung (40) zum Durchschieben der Welle (14) vom Hohlraum (38) aus bei der Montage vorgesehen ist,h) der Lagerraum (24) als Stufenbohrung derart ausgebildet ist, dass bei der Verbindungsöffnung (40) ein Kragenaufnahmebereich (28) entsteht, dessen Durchmesser größer als der benachbarte Bereich des Lagerraums (24) ist und der Aufnahme des Kragens (25) dient,i) die Verbindungsöffnung (40) mittels einer Dichtplatte (42) verschlossen ist.Device (10) for the contactless detection of relative positions of two parts that can move relative to one another, in particular two motor vehicle parts, with a) a housing (12) which is permanently connected to the first part, b) at least one signaling element (30) which is connected to the second Partly connected and movably mounted relative to the housing (12) in a storage space (24) of the housing (12), c) at least one electrical and / or electronic components (36) having signal-detecting element (32), which is fixed in the housing ( 12) is housed, whereby) the signal-sensing element (32) is cast on all sides in a cavity (38) of the housing (12) and interacts without contact with the signal-emitting element (30), e) the signal-emitting element (30) on a Shaft (14), which is mounted in the housing (12), andf) the shaft (14) has a larger diameter rotationally symmetrical collar (25) with a shoulder (26), thereby geke It indicates that g) a connecting opening (40) is provided between the storage space (24) and the cavity (38) for pushing the shaft (14) through from the cavity (38) during assembly, h) the storage space (24) is designed as a stepped bore that at the connection opening (40) a collar receiving area (28) is created, the diameter of which is larger than the adjacent area of the storage space (24) and which is used to receive the collar (25), i) the connection opening (40) by means of a sealing plate (42) ) is closed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur berührungslosen Erfassung von Relativpositionen zweier relativ zueinander bewegbarer Teile, insbesondere zweier Kraftfahrzeugteile, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for the contactless detection of the relative positions of two parts that can move relative to one another, in particular two motor vehicle parts, according to the preamble of claim 1.

Derartige marktbekannte Vorrichtungen werden eingesetzt, um Dreh- oder Verschiebebewegungen zweier Teile relativ zueinander zu erfassen.Such devices known on the market are used to detect rotational or sliding movements of two parts relative to one another.

In der DE 199 32 726 C2 ist ein Drehwinkelsensor beschrieben, mit dem Relativbewegungen zwischen zwei zueinander beweglichen Teilen eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeuges erfasst werden können. Zwei antiparallel zueinander ausgerichtete Ringmagnete sind dort auf einer Welle angeordnet, die ihrerseits mit einem Stellhebel verbunden ist. Der Stellhebel ist über ein Gestänge mit einem der Teile des Fahrwerks verbunden. Die Welle ist drehbar in einem Gehäuse des Drehwinkelsensors angeordnet. In einem Hohlraum des Gehäuses befindet sich gehäusefest eine Leiterplatine mit zwei mit den Ringmagneten wechselwirkenden Hallsonden. Das Gehäuse selbst ist an dem zweiten Teil des Fahrwerks befestigt. Die Differenz der Signale der beiden Hallsonden ist ein Maß für einen Drehwinkel, den die Welle bezogen auf das Gehäuse einnimmt, also ein Maß für die Relativbewegung der beiden Fahrwerksteile zueinander. In the DE 199 32 726 C2 describes a rotation angle sensor with which relative movements between two mutually movable parts of a chassis of a motor vehicle can be detected. Two ring magnets aligned antiparallel to one another are arranged there on a shaft, which in turn is connected to an adjusting lever. The control lever is connected to one of the parts of the chassis via a linkage. The shaft is rotatably arranged in a housing of the rotation angle sensor. A circuit board with two Hall probes interacting with the ring magnets is fixed to the housing in a cavity in the housing. The housing itself is attached to the second part of the chassis. The difference between the signals from the two Hall probes is a measure of an angle of rotation that the shaft assumes in relation to the housing, i.e. a measure of the relative movement of the two chassis parts to one another.

Solche als Fahrwerkssensoren bezeichnete Vorrichtungen sind üblicherweise weitgehend ungeschützt im Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs montiert. Dort wirken auf sie extreme Umwelteinflüsse wie insbesondere große Luftdruckunterschiede von Meereshöhe bis auf Passhöhe und große Temperaturunterschiede, in der Regel von -30°C bis +80°C. Darüber hinaus sind die Fahrwerkssensoren Feuchtigkeit, Schmutz, Steinen, Split, Streusalz und Reinigungsmitteln beispielsweise von Hochdruck- oder Dampfstrahlreinigern ausgesetzt.Such devices, referred to as chassis sensors, are usually mounted largely unprotected in the underbody area of the motor vehicle. There they are affected by extreme environmental influences such as, in particular, large differences in air pressure from sea level to the top of the pass and large differences in temperature, usually from -30 ° C to + 80 ° C. In addition, the chassis sensors are exposed to moisture, dirt, stones, grit, road salt and cleaning agents, for example from high pressure or steam jet cleaners.

Um die elektronischen Bauteile insbesondere vor Feuchtigkeit und Schmutz zu schützen, muss das Gehäuse dieser Fahrwerkssensoren aufwendig, bevorzugt mit Dichtraupen aus Klebstoff, abgedichtet werden. Die Eintrittsöffnung für die Welle muss mit einer Ringdichtung, insbesondere einer Axial- oder einer Radial-Gleitringdichtung, ausgestattet werden. Die Wirkung solcher Dichtraupen und Ringdichtungen läßt jedoch mit der Zeit nach, so dass sich dann im Inneren des Gehäuses, insbesondere im Hohlraum, in dem die elektronischen Bauteile angeordnet sind, Feuchtigkeit sammelt. Da die Feuchtigkeit aus dem ansonsten dichten Gehäuse nicht mehr entweichen kann, bewirkt sie an den elektronischen Bauteilen und deren Anschlüssen Korrosion und Kriechströme. Dies führt schließlich zum Ausfall der empfindlichen elektronischen Bauteile und damit des gesamten Fahrwerkssensors.In order to protect the electronic components, in particular from moisture and dirt, the housing of these chassis sensors has to be sealed in a complex manner, preferably with sealing beads made of adhesive. The inlet opening for the shaft must be equipped with an annular seal, in particular an axial or radial mechanical seal. However, the effect of such sealing beads and ring seals diminishes over time, so that moisture then collects in the interior of the housing, in particular in the cavity in which the electronic components are arranged. Since the moisture can no longer escape from the otherwise tight housing, it causes corrosion and leakage currents on the electronic components and their connections. This ultimately leads to the failure of the sensitive electronic components and thus of the entire chassis sensor.

Aus der DE 43 03 399 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt.From the DE 43 03 399 A1 a generic device is known.

Aus der US 5,818,223 A ist es bekannt, das Signal erfassende Element in einem Hohlraum des Gehäuses allseits einzugießen und die Verbindungsöffnung mittels einer Dichtplatte zu verschließen.From the U.S. 5,818,223 A it is known to pour the signal-detecting element into a cavity of the housing on all sides and to close the connection opening by means of a sealing plate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art auszugestalten, die einfach aufgebaut, präzise und robust ist und auch unter extremen Umgebungsbedingungen dauerhaft und zuverlässig funktioniert und außerdem einfach herstellbar ist.The object of the present invention is to design a device of the type mentioned at the outset, which is simply constructed, precise and robust, and functions permanently and reliably even under extreme environmental conditions and is also easy to manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of claim 1.

Erfindungsgemäß werden durch das Eingießen Hohlräume um das signalerfassende Element herum verhindert, in denen sich wie beim Stand der Technik Feuchtigkeit ansammeln kann. Das empfindliche signalerfassende Element ist also hermetisch eingeschlossen und zur Umgebung des Gehäuses und zu dem Lagerraum für das signalgebende Element hin geschützt. Auf das signalerfassende Element kann so keine Feuchtigkeit und kein Schmutz einwirken. Aufgrund der berührungslosen Wechselwirkung zwischen signalgebendem und signalempfangendem Element können diese einen Abstand von wenigen Millimetern voneinander haben, sodass das signalempfangende Element völlig eingekapselt werden kann.According to the invention, the casting prevents cavities around the signal-detecting element in which, as in the prior art, moisture can accumulate. The sensitive signal-recording element is thus hermetically enclosed and protected from the surroundings of the housing and from the storage space for the signal-emitting element. This means that no moisture or dirt can act on the signal-recording element. Due to the non-contact interaction between the signal-emitting and signal-receiving element, they can have a distance of a few millimeters from one another, so that the signal-receiving element can be completely encapsulated.

Erfindungsgemäß ist das signalgebende Element auf einer Welle befestigt, die im Gehäuse gelagert ist. Mit der Welle können einfach Drehbewegungen übertragen werden. Das außerhalb des Gehäuses befindliche freie Ende der Welle kann über ein entsprechendes Gestänge oder andere Mittel mit einem der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile, vorzugsweise denen eines Fahrwerks, verbunden werden.According to the invention, the signaling element is fastened on a shaft which is mounted in the housing. Rotary movements can easily be transmitted with the shaft. The free end of the shaft located outside the housing can be connected to one of the two parts that can be moved relative to one another, preferably those of a chassis, via a corresponding linkage or other means.

Zweckmäßigerweise kann das signalgebende Element an einer Stirnseite der Welle befestigt sein und das signalerfassende Element kann der Stirnseite der Welle in axialer Richtung gegenüber angeordnet sein. Eine solche axiale Anordnung ist besonders platzsparend. Außerdem kann bei dieser Anordnung das signalgebende Element bezüglich des signalerfassenden Elements einfacher justiert werden als bei einer Anordnung des signalerfassenden Elements radial zur Welle.The signal-emitting element can expediently be attached to an end face of the shaft and the signal-detecting element can be arranged opposite the end face of the shaft in the axial direction. Such an axial arrangement is particularly space-saving. In addition, with this arrangement, the signal-emitting element can be adjusted more easily with respect to the signal-capturing element than with an arrangement of the signal-capturing element radially to the shaft.

Um auf eine separate Ringdichtung für die Welle verzichten zu können, kann die Welle aus korrosionsbeständigem Material, insbesondere aus Edelstahl oder Kunststoff, sein. Feuchtigkeit, die in den Lagerraum des Gehäuses, in dem die Welle gelagert ist, eindringt, kann an der korrosionsbeständigen Welle keinen Schaden anrichten.In order to be able to dispense with a separate ring seal for the shaft, the shaft can be made of corrosion-resistant material, in particular made of stainless steel or plastic. Moisture that penetrates into the bearing space of the housing in which the shaft is stored cannot cause any damage to the corrosion-resistant shaft.

Ferner kann das signalerfassende Element mit Anschlussleitungen, insbesondere Anschlussstiften, verbunden sein, die insbesondere über eine Steckerwanne aus dem Gehäuse heraus führen. Auf diese Weise können die elektronischen Bauteile des signalerfassenden Elements über elektrische Leitungen einfach mit einer Ausgabeeinheit beziehungsweise einer Steuereinheit, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, verbunden werden. Die Steckerwanne dient der Aufnahme eines entsprechenden Anschlusssteckers. In der Steckerwanne sind die Anschlussstifte vor Feuchtigkeit und Schmutz zur Umgebung geschützt untergebracht.Furthermore, the signal-capturing element can be connected to connection lines, in particular connection pins, which lead out of the housing in particular via a connector trough. In this way, the electronic components of the signal-recording element can be easily connected to an output unit or a control unit, for example a motor vehicle, via electrical lines. The connector tray is used to accommodate a corresponding connector. The connector pins are housed in the connector to protect them from moisture and dirt from the surroundings.

Vorteilhafterweise kann das signalgebende Element geeignet sein, ein Magnetfeld zu erzeugen, insbesondere ein Permanentmagnet, und das signalerfassende Element, insbesondere wenigstens ein Hall-Element, kann geeignet sein, Änderungen des Magnetfelds zu erfassen. Auf einem magnetischen Prinzip beruhende Sensoren sind einfach aufgebaut, zuverlässig und robust. Außerdem können sie mit einem geringen Energieaufwand betrieben werden.The signal-emitting element can advantageously be suitable for generating a magnetic field, in particular a permanent magnet, and the signal-detecting element, in particular at least one Hall element, can be suitable for detecting changes in the magnetic field. Sensors based on a magnetic principle are simple, reliable and robust. In addition, they can be operated with a low expenditure of energy.

Das signalgebende Element und das signalerfassende Element können auch induktiv gekoppelt sein, derart, dass sie geeignet sind, Änderungen der Positionen der Elemente relativ zueinander zu erfassen.The signal-emitting element and the signal-detecting element can also be inductively coupled in such a way that they are suitable for detecting changes in the positions of the elements relative to one another.

Erfindungsgemäß ist das signalerfassende Element in einem Hohlraum des Gehäuses mit Kunststoff vergossen. Das Gehäuse kann so vorgefertigt werden, dass das signalerfassende Element einfach beim Zusammenbau der Vorrichtung in den Hohlraum eingebracht und anschließend mit Kunststoff vergossen wird.According to the invention, the signal-detecting element is cast with plastic in a cavity of the housing. The housing can be prefabricated in such a way that the signal-detecting element is simply introduced into the cavity when the device is assembled and then encapsulated with plastic.

Erfindungsgemäß weist der Hohlraum des Gehäuses eine Verbindungsöffnung zu dem Lagerraum auf, welche zunächst bei der Montage der Vorrichtung offen ist und über die das signalgebende Element in den Lagerraum gebracht werden kann, und die Verbindungsöffnung kann zum Vergießen des Elements in dem Hohlraum mit einer Dichtplatte verschlossen sein. Eine zweite zur Verbindungsöffnung koaxiale Öffnung des Lagerraums zur Umgebung hin kann dann wesentlich kleiner sein. Durch die zweite Öffnung kann ein querschnittsverjüngter Bereiche des signalgebenden Elements, insbesondere der Welle, aus dem Gehäuse herausragen, ohne dass das signalgebende Element aus dem Lagerraum herausrutschen kann. Die Dichtplatte, die nach dem Einbau des signalgebenden Elements in der Verbindungsöffnung angebracht wird, trennt den Lagerraum vom Hohlraum, so dass beim Vergießen des signalerfassenden Elements im Hohlraum kein Kunststoff in den Lagerraum eindringt, welcher die Bewegungsfähigkeit des signalgebenden Elements behindern würde.According to the invention, the cavity of the housing has a connection opening to the storage space, which is initially open during assembly of the device and via which the signaling element can be brought into the storage space, and the connection opening can be closed with a sealing plate for potting the element in the cavity be. A second opening of the storage space towards the surroundings, which is coaxial with the connection opening, can then be significantly smaller. A cross-sectionally tapered area of the signal-emitting element, in particular the shaft, can protrude from the housing through the second opening without the signal-emitting element being able to slip out of the storage space. The sealing plate, which is attached to the connection opening after the signaling element has been installed, separates the storage space from the cavity so that when the signal-sensing element is potted in the cavity, no plastic penetrates the storage space, which would hinder the movement of the signaling element.

Alternativ kann das Gehäuse bei einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform eine einstückig angeformte Zwischenwand aufweisen, die den Hohlraum von dem Lagerraum trennt. Auf diese Weise kann auf eine separate Dichtplatte verzichtet werden, da der Hohlraum und der Lagerraum ohnehin voneinander getrennt sind. In diesem Fall wird das signalgebende Element von einer dem Hohlraum gegenüberliegenden Öffnung des Lagerraums in diesen eingebracht. Das Gehäuse mit dem signalerfassenden Element kann so separat vorgefertigt und das signalgebende Element und gegebenenfalls eine dieses tragende Welle oder eine sonstige Übertragungseinrichtung nachträglich in den Lagerraum eingebaut werden. So kann das Gehäuse modular mit unterschiedlichen Übertragungs- oder Verbindungseinrichtungen für das zweite Teil ausgerüstet werden.Alternatively, in an embodiment not according to the invention, the housing can have an integrally molded intermediate wall which separates the cavity from the storage space. In this way, a separate sealing plate can be dispensed with, since the cavity and the storage space are separated from one another anyway. In this case, the signal-emitting element is introduced into the storage space from an opening in the storage space opposite the cavity. The housing with the signal-capturing element can thus be prefabricated separately and the signal-generating element and, if necessary, a shaft carrying it or some other transmission device can be subsequently installed in the storage room. In this way, the housing can be modularly equipped with different transmission or connection devices for the second part.

Bei einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das signalerfassende Element mit dem das Gehäuse bildenden Kunststoff umspritzt sein. Das Gehäuse mit dem signalerfassenden Element kann so als Hybridteil vorzugsweise mit einer Spritzgussmaschine gefertigt werden, bei dem das signalerfassende Element und gegebenenfalls die Anschlussleitungen allseitig so umspritzt werden, dass das komplette Gehäuse gegebenenfalls inklusive einer Steckerwanne entsteht. Bei einem solchen Herstellungsprozess können besonders einfach das signalerfassende Element und gegebenenfalls die Anschlussleitungen im Inneren des Gehäuses lagerichtig positioniert werden. Es entsteht ein sogenanntes werkzeugfallendes Bauteil, das heißt, die Vorrichtung ohne das signalgebende Element kann komplett der Spritzgussmaschine entnommen werden.In a further embodiment not according to the invention, the signal-detecting element can be encapsulated with the plastic forming the housing. The housing with the signal-capturing element can thus be manufactured as a hybrid part, preferably with an injection molding machine, in which the signal-capturing element and possibly the connection lines are overmolded on all sides in such a way that the complete housing, possibly including a connector trough, is created. In such a manufacturing process, the signal-capturing element and, if necessary, the connection lines can be positioned in the correct position inside the housing in a particularly simple manner. A so-called non-tool component is created, that is, the device without the signaling element can be completely removed from the injection molding machine.

Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung ein Fahrwerkssensor, insbesondere Drehwinkelsensor, eines Kraftfahrzeugs sein, an den hohe Anforderungen bezüglich einfacher Herstellbarkeit und Zuverlässigkeit gestellt werden. Drehwinkelsensoren sind besonders platzsparend und präzise.The device can advantageously be a chassis sensor, in particular a rotation angle sensor, of a motor vehicle, which is subject to high requirements with regard to ease of manufacture and reliability. Rotation angle sensors are particularly space-saving and precise.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen

  • 1 schematisch einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiels eines Drehwinkelsensors mit einer in einem Gehäuse vergossenen Sensoreinrichtung;
  • 2 schematisch einen Schnitt des Drehwinkelsensors aus 1, entlang der dortigen Schnittlinie II-II;
  • 3 schematisch einen Längsschnitt eines nicht erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsbeispiels eines zu dem Drehwinkelsensor aus den 1 und 2 ähnlichen Drehwinkelsensors;
  • 4 schematisch einen Schnitt des Drehwinkelsensors aus 3 entlang der dortigen Schnittlinie IV-IV;
  • 5 schematisch einen Längsschnitt eines nicht erfindungsgemäßen dritten Ausführungsbeispiels eines zu den Drehwinkelsensoren aus den 1 bis 4 ähnlichen Drehwinkelsensors.
Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing; show it
  • 1 schematically a longitudinal section of a first exemplary embodiment according to the invention of a rotation angle sensor with a sensor device encapsulated in a housing;
  • 2 schematically a section of the rotation angle sensor 1 , along the section line II-II there;
  • 3 schematically a longitudinal section of a second exemplary embodiment, not according to the invention, of the rotation angle sensor from FIGS 1 and 2 similar angle of rotation sensor;
  • 4th schematically a section of the rotation angle sensor 3 along the section line IV-IV there;
  • 5 schematically a longitudinal section of a third exemplary embodiment, not according to the invention, of one of the rotation angle sensors from FIG 1 to 4th similar angle of rotation sensor.

In den 1 und 2 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehener Drehwinkelsensor zur Verwendung als Fahrwerkssenscr in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Mit dem Drehwinkelsensor 10 werden Relativbewegungen zweier Teile des Fahrwerks erfasst und an ein Steuergerät übermittelt. In Folge können mit dem Steuergerät beispielsweise die Abstrahlrichtungen von einstellbaren Scheinwerfern abhängig von einem Einfederungszustand des Fahrwerks optimiert werden. Außerdem können bei aktiven Fahrwerken abhängig vom Sensorsignal mit dem Steuergerät Fahrwerkseinstellungen beeinflußt werden.In the 1 and 2 is an overall with the reference number 10 provided rotation angle sensor for use as a Fahrwerkssenscr in a motor vehicle. With the rotation angle sensor 10 relative movements of two parts of the chassis are recorded and transmitted to a control unit. As a result, the control unit can be used, for example, to optimize the radiation directions of adjustable headlights depending on the suspension state of the chassis. In addition, the control unit can be used to influence the chassis settings with active chassis depending on the sensor signal.

Der Drehwinkelsensor 10 umfasst ein Gehäuse 12 aus Kunststoff mit einem rotationssymmetrischen Lagerraum 24, in dem eine Welle 14 aus korrosionsbeständigem und unmagnetischem Edelstahl drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 12 ist im Querschnitt etwa rechteckig. Seine Außenkontur ist im Längsschnitt der 1 zwischen zwei Stirnseiten 13 und 15 mehrfach abgestuft. Die Ausdehnung seiner dem Lagerraum 24 zugewandten Stirnseite (schmale Stirnseite 13) ist kleiner als die der abgewandten Stirnseite (breite Stirnseite 15).The rotation angle sensor 10 includes a housing 12 made of plastic with a rotationally symmetrical storage room 24 in which a wave 14th made of corrosion-resistant and non-magnetic stainless steel is rotatably mounted. The case 12 is roughly rectangular in cross section. Its outer contour is in the longitudinal section 1 between two end faces 13 and 15th graded several times. The expansion of its the storage room 24 facing front side (narrow front side 13 ) is smaller than that of the opposite face (wide face 15th ).

Die Welle 14 ragt mit einem freien Ende aus der schmalen Stirnseite 13 des Gehäuses 12 heraus. An dem freien Ende ist ein länglicher Hebelarm 16 befestigt, der sich auf einer Seite radial zur Welle 14 erstreckt. Das freie Ende der Welle 14 ist in eine Messingbuchse 17 eingepresst. Die Messingbuchse 17 ist in dem Hebelarm 16 eingespritzt.The wave 14th protrudes with a free end from the narrow face 13 of the housing 12 out. At the free end is an elongated lever arm 16 attached, which is on one side radial to the shaft 14th extends. The free end of the shaft 14th is in a brass socket 17th pressed in. The brass bush 17th is in the lever arm 16 injected.

Der Hebelarm 16 hat an seinem der Welle 14 abgewandten Ende auf der dem Gehäuse 12 abgewandten Seite einen Kugelkopf 18. An dem Kugelkopf 18 greift bei montiertem Drehwinkelsensor 10 in bekannter Weise ein in den 1 und 2 nicht gezeigtes Gestänge an, welches mit einem Querlenker des Fahrwerks verbunden ist.The lever arm 16 has on his the wave 14th remote end on the housing 12 remote side a ball head 18th . On the ball head 18th takes effect when the rotation angle sensor is installed 10 in a known manner in the 1 and 2 linkage, not shown, which is connected to a wishbone of the chassis.

Das Gehäuse 12 weist, wie in 2 gezeigt, zwei diametral zueinander angeordnete Befestigungsaugen 20 und 22 auf. Die Befestigungsaugen 20 und 22 sind im Bereich der dem Hebelarm 16 abgewandten Stirnseite 15 des Gehäuse 12 an seine zwei parallel zur Welle 14 verlaufenden gegenüberliegenden Außenseiten angeformt. Durch parallel zur Welle 14 verlaufende Durchgangsbohrungen 23 in den Befestigungsaugen 20 und 22 führen nicht gezeigte Befestigungsschrauben, mit denen das Gehäuse 12 des Drehwinkelsensors 10 am Rahmen des Fahrzeugs befestigt werden kann.The case 12 knows how in 2 shown, two diametrically arranged fastening eyes 20th and 22nd on. The fastening eyes 20th and 22nd are in the area of the lever arm 16 facing away from the front 15th of the housing 12 at its two parallel to the shaft 14th extending opposite outer sides molded. By parallel to the shaft 14th running through holes 23 in the fastening eyes 20th and 22nd lead fastening screws, not shown, with which the housing 12 of the rotation angle sensor 10 can be attached to the frame of the vehicle.

Im Betrieb des Fahrwerks macht die Welle 14 auf Grund der Bewegung des Querlenkers relativ zum Rahmen des Fahrwerks im Lagerraum 24 oszillierende Bewegungen über einen Winkelbereich von bis zu 60°.The shaft makes when the chassis is in operation 14th due to the movement of the wishbone relative to the chassis frame in the storage room 24 oscillating movements over an angular range of up to 60 °.

Die Welle 14 weist an ihrem dem Hebelarm 16 abgewandten Ende umfangsseitig einen rotationssymmetrischen Kragen 25 mit einer Schulter 26 auf. Der Kragen 25 befindet sich in einem entsprechenden Kragenaufnahmebereich 28 des Lagerraums 24, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des restlichen Lagerraums 24.The wave 14th points to her the lever arm 16 remote end on the circumferential side a rotationally symmetrical collar 25th with one shoulder 26th on. The collar 25th is located in a corresponding collar receiving area 28 of the storage room 24 whose diameter is larger than the diameter of the rest of the storage room 24 .

Die Schulter 26 liegt an der dem Hebelarm 16 zugewandten radialen Stufenfläche zwischen dem Kragenaufnahmebereich 28 und dem restlichen Lagerraum 24 an. Die Welle 14 ist auf diese Weise dort durch die Schulter 26 und an ihrem freien Ende durch den Hebelarm 16 in axialer Richtung unter Beibehaltung eines Spiels festgelegt.The shoulder 26th is due to the lever arm 16 facing radial step surface between the collar receiving area 28 and the rest of the storage room 24 on. The wave 14th is there that way by the shoulder 26th and at its free end by the lever arm 16 set in the axial direction while maintaining a game.

An der kragenseitigen Stirnseite der Welle 14 ist in einer entsprechenden Vertiefung ein Rundmagnet 30 axial zur Welle 14 drehfest eingeklebt. Der Rundmagnet 30 ist linear magnetisiert. In 1 befinden sich beispielsweise rechts der Südpol und links der Nordpol.On the end of the shaft on the collar side 14th is a round magnet in a corresponding recess 30th axial to the shaft 14th glued non-rotatably. The round magnet 30th is linearly magnetized. In 1 For example, the south pole is on the right and the north pole on the left.

In axialer Richtung der Welle 14 von dem Rundmagneten 30 beabstandet ist eine Sensoreinrichtung 32 gehäusefest in einem Hohlraum 38 des Gehäuses 12 angeordnet.In the axial direction of the shaft 14th from the round magnet 30th a sensor device is spaced apart 32 fixed to the housing in a cavity 38 of the housing 12 arranged.

Die Sensoreinrichtung 32 umfasst eine senkrecht zur Welle 14 ausgerichtete ebene Platine 34, die auf ihrer dem Rundmagneten 30 zugewandten Seite ein Sensorelement 36 trägt. Das Sensorelement 36 ist ein programmierbares elektronisches Bauelement, welches eine hier nicht weiter interessierende Brückenschaltung aus vier Hallelementen aufweist, welche von dem Magnetfeld des Rundmagneten 30 durchdrungen werden. Die Sensoreinrichtung 32 ist geeignet eine Änderung des Magnetfeldes zu erfassen, die durch eine Drehung der Welle 14 und mit ihr des Rundmagneten 30 relativ zur Sensoreinrichtung 32 hervorgerufen wird.The sensor device 32 includes one perpendicular to the shaft 14th aligned flat board 34 that on her the round magnet 30th facing side a sensor element 36 wearing. The sensor element 36 is a programmable electronic component, which has a bridge circuit of four Hall elements, which is of no further interest here, which is driven by the magnetic field of the round magnet 30th be penetrated. The sensor device 32 is suitable to detect a change in the magnetic field caused by a rotation of the shaft 14th and with it the round magnet 30th relative to the sensor device 32 is caused.

Der Hohlraum 38 ist zu der dem Hebelarm 16 abgewandten Stirnseite 15 des Gehäuses 12 hin offen. Im Hohlraum 38 sind Anlagepodeste 39 angeordnet, an denen die Platine 34 von der offenen Seite des Hohlraums 38 aus anliegt und die den korrekten Abstand zum Rundmagneten 30 vorgeben.The cavity 38 is to that of the lever arm 16 facing away from the front 15th of the housing 12 open. In the cavity 38 are plant platforms 39 arranged on which the board 34 from the open side of the cavity 38 off and the correct distance to the round magnet 30th pretend.

Der Hohlraum 38 weist zu dem Lagerraum 24 eine Verbindungsöffnung 40 auf, die so dimensioniert ist, dass die Welle 14 einschließlich des Kragens 25 in axialer Richtung hindurch passt.The cavity 38 points to the storage room 24 a connection opening 40 on, which is dimensioned so that the shaft 14th including the collar 25th fits through in the axial direction.

Die Verbindungsöffnung 40 ist mit einer Dichtplatte 42 verschlossen. Die Dichtplatte 42 befindet sich zwischen dem Rundmagneten 30 und der Sensoreinrichtung 32. Sie ist aus Kunststoff, so dass sie das Magnetfeld des Rundmagneten 30 nicht stört.The connection opening 40 is with a sealing plate 42 locked. The sealing plate 42 is located between the round magnet 30th and the sensor device 32 . It is made of plastic so that it absorbs the magnetic field of the round magnet 30th not bother.

Die Dichtplatte 42 kann aber auch aus einem anderen, das Magnetfeld des Rundmagneten 30 nicht störenden Material, beispielsweise aus Aluminium, sein. Vorzugsweise ist die Dichtplatte 42 zusätzlich noch korrosionsbeständig.The sealing plate 42 but can also come from another, the magnetic field of the round magnet 30th non-interfering material, for example aluminum. The sealing plate is preferably 42 also corrosion-resistant.

An der Platine 34 der Sensoreinrichtung 32 sind außerdem vier Anschlussstifte 44 befestigt, welche mit dem Sensorelement 36 in bekannter Weise elektrisch leitend verbunden sind. Die Anschlussstifte 44 sind auf die Platine 34 gelötet. Sie können aber auch auf die Platine 34 gesteckt oder mit Drahtwickeltechnik mit dem Sensorelement 36 verbunden sein.On the board 34 the sensor device 32 there are also four connector pins 44 attached, which with the sensor element 36 are electrically connected in a known manner. The connector pins 44 are on the board 34 soldered. But you can also use the circuit board 34 plugged in or with wire winding technology with the sensor element 36 be connected.

Die Anschlussstifte 44 führen parallel zum Hebelarm 16 durch eine seitliche Öffnung 45 des Hohlraums 38 hindurch und durch die Rückseite einer quaderförmigen Steckerwanne 46.The connector pins 44 run parallel to the lever arm 16 through a side opening 45 of the cavity 38 through and through the back of a cuboid connector tub 46 .

Die Steckerwanne 46 ist an ihrer dem Gehäuse 12 abgewandten Vorderseite offen. Die Steckerwanne 46 befindet sich platzsparend auf der gleichen Seite der Welle 14 wie der Hebelarm 16, in 1 unterhalb des Hebelarms 16.The connector tray 46 is on her the case 12 facing away front open. The connector tray 46 is located on the same side of the shaft to save space 14th like the lever arm 16 , in 1 below the lever arm 16 .

Die Steckerwanne 46 ist an ihrer Rückseite von der dem Hebelarm 16 abgewandten breiten Stirnseite 15 des Gehäuses 12 aus über eine Nut- und Federverbindung 50 in einen Wannen-Aufnahmebereich 48 des Gehäuses 12 eingeschoben. Der Wannen-Aufnahmebereich 46 ist mit dem Hohlraum 38 über die Öffnung 45 verbunden. Die Steckerwanne 46 ragt aus dem Wannen-Aufnahmebereich 48 heraus.The connector tray 46 is on the back of the lever arm 16 away from the broad face 15th of the housing 12 from a tongue and groove connection 50 into a tub receiving area 48 of the housing 12 inserted. The tub receiving area 46 is with the cavity 38 over the opening 45 connected. The connector tray 46 protrudes from the tub receiving area 48 out.

Die Sensoreinrichtung 32 und die dortigen Abschnitte der Anschlussstifte 44 sind in dem Hohlraum 38 mit Kunststoff vergossen, welcher den gesamten Hohlraum 38 und die Öffnung 45 ausfüllt. Auf diese Weise ist die Sensoreinrichtung 32 hermetisch im Gehäuse 12 eingeschlossen und gegen Feuchtigkeit und Schmutz geschützt. The sensor device 32 and the sections of the connecting pins there 44 are in the cavity 38 potted with plastic, covering the entire cavity 38 and the opening 45 fills out. In this way is the sensor device 32 hermetically in the housing 12 enclosed and protected against moisture and dirt.

Die Montage des Drehwinkelsensors 10 läuft wie folgt ab:The assembly of the rotation angle sensor 10 works as follows:

Zunächst werden der Hebelarm. 16 mit dem Kugelkopf 18, das Gehäuse 12 und die Steckerwanne 46 als separate Kunststoffteile gegossen. Die Messingbuchse 17 wir dabei im Hebelarm 16 eingespritzt. Ebenso werden die Anschlussstifte 44 bei der Herstellung der Steckerwanne 46 eingespritzt.First will be the lever arm. 16 with the ball head 18th , the housing 12 and the socket 46 Cast as separate plastic parts. The brass bush 17th we in the lever arm 16 injected. Likewise are the connector pins 44 in the manufacture of the connector tray 46 injected.

Anschließend wird die Welle 14 mit dem darin eingeklebten Rundmagneten 30 mit dem dem Kragen 25 abgewandten freien Ende voraus vom offenen Hohlraum 38 aus durch die Verbindungsöffnung 40 in den Lagerraum 24 gesteckt, so dass die Schulter 26 an der Stufenfläche des Kragenaufnahmebereichs 28 anliegt.Then the wave 14th with the round magnet glued into it 30th with the one with the collar 25th remote free end ahead of the open cavity 38 out through the connection opening 40 in the storage room 24 tucked so that the shoulder 26th on the step surface of the collar receiving area 28 is applied.

Anschließend wird die Messingbuchse 17 auf das freie Ende der Welle 14 aufgepresst, so dass die Welle 14 in axialer Richtung zwar festgelegt aber dennoch unter Spiel relativ zum Gehäuse 12 leicht drehbar ist. Die beim Aufpressvorgang zum Gegenhalten der Welle 14 erforderliche Kraft kann dabei durch den offenen Hohlraum 38 und die Verbindungsöffnung 40 hindurch ausgeübt werden.Then the brass bushing 17th on the free end of the shaft 14th pressed on so that the shaft 14th Although fixed in the axial direction but still with play relative to the housing 12 is easily rotatable. The one to hold the shaft in place during the pressing process 14th required force can thereby through the open cavity 38 and the connection opening 40 be exercised through it.

Der Hebelarm 16 wird so ausgerichtet, dass er sich auf der Seite des Gehäuses 12 erstreckt, auf der sich auch der Wannen-Aufnahmebereich 48 befindet.The lever arm 16 is oriented so that it is on the side of the case 12 extends on which also the tub receiving area 48 is located.

Danach wird von der offenen Seite des Hohlraums 38 aus die Dichtplatte 42 in die Verbindungsöffnung 40 eingepresst. Der Lagerraum 24 ist so gegenüber dem Hohlraum 38 dicht verschlossen.After that, from the open side of the cavity 38 from the sealing plate 42 into the connection opening 40 pressed in. The storage room 24 is so opposite to the cavity 38 tightly closed.

Anschließend wird die mit den Sensorelementen 36 bestückte Platine 34 mit den Anschlussstiften 44 verlötet.Then the with the sensor elements 36 assembled board 34 with the connector pins 44 soldered.

Die Steckerwanne 46 wird dann von der dem Hebelarm 16 abgewandten Stirnseite 15 des Gehäuses 12 aus in den Wannen-Aufnahmebereich 48 und gleichzeitig die Sensoreinrichtung 32 in den Hohlraum 38 geschoben. Dabei führen die Federn in den Seitenwänden der Steckerwanne 46 diese in den Nuten der Wände des Aufnahmebereichs 48.The connector tray 46 is then used by the lever arm 16 facing away from the front 15th of the housing 12 out into the tub receiving area 48 and at the same time the sensor device 32 into the cavity 38 pushed. The springs lead in the side walls of the connector 46 these in the grooves of the walls of the receiving area 48 .

Das Sensorelement 36 ist jetzt gegenüber dem Rundmagneten 30 im Hohlraum 36 platziert, wobei die Platine 34 an den Anlagepodesten 39 anliegt.The sensor element 36 is now opposite the round magnet 30th in the cavity 36 placed, with the board 34 on the system platforms 39 is applied.

Anschließend wird der Drehwinkelsensor 10 so positioniert, dass die offene Seite des Hohlraums 38 nach oben gerichtet ist. Dann wird der Hohlraum 38 mit selbsthärtendem Kunststoff vollständig ausgegossen, derart, dass die Sensoreinrichtung 32 gänzlich mit Kunststoff ummantelt ist.Then the rotation angle sensor 10 positioned so that the open side of the cavity 38 is directed upwards. Then the cavity 38 completely filled with self-hardening plastic so that the sensor device 32 is completely covered with plastic.

Von der dem Hebelarm 16 abgewandten Stirnseite 15 des Gehäuses 12 und über den Lagerraum 24 können so keine Feuchtigkeit und kein Schmutz zu der Sensoreinrichtung 32 vordringen.From the lever arm 16 facing away from the front 15th of the housing 12 and about the storage room 24 so no moisture and no dirt can reach the sensor device 32 advance.

Da die Welle 14 aus korrosionsbeständigem Edelstahl und in dem Kunststoffgehäuse 12 gelagert ist, kann sie auch bei Eindringen von Feuchtigkeit in den Lagerraum 24 nicht korrodieren. Daher ist im Lagerraum 24 auch keine Ringdichtung für die Welle 14 erforderlich.Because the wave 14th made of corrosion-resistant stainless steel and in the plastic housing 12 is stored, it can also be used if moisture penetrates the storage room 24 do not corrode. Hence is in the storage room 24 also no ring seal for the shaft 14th required.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 3 und 4, sind diejenigen Elemente, die zu denen des ersten, in den 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 versehen, so dass bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten dadurch, dass auf die Verbindungsöffnung 40 verzichtet wird und statt dessen der Lagerraum 124 gegenüber dem Hohlraum 138 von vornherein mit einer einstückig angeformten Zwischenwand 142 verschlossen ist. Um ein Einschieben der Welle 114 von der dem Hohlraum 38 gegenüberliegenden Öffnung des Lagerraums 24 zu ermöglichen, hat die Welle 114 in ihrem im Lagerraum 124 untergebrachten Bereich einen konstanten Querschnitt. Ebenso ist der Querschnitt des Lagerraums 124 in axialer Richtung konstant.In a second embodiment, shown in FIG 3 and 4th , are those elements that correspond to those of the first, in the 1 and 2 described embodiment are similar, with the same reference numerals plus 100 so that with regard to their description, reference is made to the statements relating to the first exemplary embodiment. This exemplary embodiment differs from the first one in that it relies on the connection opening 40 is dispensed with and instead the storage room 124 opposite the cavity 138 from the start with an integrally molded partition 142 is locked. To insert the shaft 114 from that of the cavity 38 opposite opening of the storage room 24 the shaft has to make possible 114 in their in the storage room 124 housed area has a constant cross-section. The same is true of the cross-section of the storage room 124 constant in the axial direction.

Um die Welle 114 in axialer Richtung im Lagerraum 124 drehbar festzulegen, ist ein U-förmiger Sicherungsbügel 152 vorgesehen. Der Sicherungsbügel 152 ist von der der Steckerwanne 146 abgewandten Seite des Gehäuses 112 in eine entsprechende Bügelaufnahme 154 im Gehäuse 112 radial zur Welle 114 eingeschoben, derart, dass er mit seiner Schenkeln die Welle 114 in einer in deren Mantelfläche eingebrachten Sicherungsnut 156 übergreift.To the wave 114 in the axial direction in the storage room 124 A U-shaped safety bracket is to be set rotatable 152 intended. The safety bracket 152 is different from that of the socket 146 facing away from the housing 112 into a corresponding bracket mount 154 in the housing 112 radial to the shaft 114 inserted in such a way that he hits the shaft with his thighs 114 in a securing groove made in its outer surface 156 overlaps.

Der Sicherungsbügel 152 besteht aus einem federnden, bevorzugt auch korrosionsbeständigen Material. Die Schenkel des Sicherungsbügels 152 sind der Umfangskontur der Sicherungsnut 156 entsprechend gebogen. Sie übergreifen die Welle 114 so, dass diese sich frei drehen kann, aber dennoch in axialer Richtung durch den in der Bügelaufnahme 154 gegengehaltenen Sicherungsbügel 152 festgelegt ist.The safety bracket 152 consists of a resilient, preferably also corrosion-resistant material. The legs of the safety bracket 152 are the circumferential contour of the locking groove 156 bent accordingly. They spill over the wave 114 so that it can rotate freely, but still in the axial direction through the in the bracket mount 154 counter-held safety bracket 152 is fixed.

Die Bügelaufnahme 154 besteht aus zwei parallelen, beidseitig offenen Durchgangskanälen 157, die in der axialen Höhe der Sicherungsnut 156 nahe der dem Hebelarm 116 zugewandten Stirnseite 113 des Gehäuses 112 senkrecht zur Welle 114 verlaufen. Die Durchgangskanäle 157 führen auf gegenüberliegenden Seiten der Welle 114 durch das Gehäuse 112 und den Lagerraum 124.The bracket mount 154 consists of two parallel through channels open on both sides 157 that is at the axial height of the locking groove 156 close to the lever arm 116 facing front side 113 of the housing 112 perpendicular to the shaft 114 run away. The through channels 157 lead on opposite sides of the shaft 114 through the housing 112 and the storage room 124 .

An ihren der Steckerwanne 146 abgewandten Öffnungen sind die Durchgangskanäle 157 über eine zu der der Steckerwanne 146 abgewandten Seite des Gehäuses 112 offene Nut 155 miteinander verbunden. In der Nut 155 taucht das die Schenkel verbindende Basisteil des Sicherungsbügels 152 vollständig ein.At theirs the connector socket 146 facing away openings are the through channels 157 via one to that of the connector socket 146 facing away from the housing 112 open groove 155 connected with each other. In the groove 155 The base part of the securing bracket connecting the legs is immersed 152 completely one.

Zur Montage des Drehwinkelsensors 110 wird die Welle 114 mit ihrem freien Ende in die Messingbuchse 117 eingepresst.For mounting the angle of rotation sensor 110 becomes the wave 114 with its free end into the brass socket 117 pressed in.

Anschließend wird die Welle 114 mit ihrem den Rundmagneten 130 aufweisenden Ende voraus von der dem Hohlraum 136 gegenüberliegenden offenen Seite des Lagerraums 124 in diesen eingeschoben.Then the wave 114 with her the round magnet 130 having end ahead of the cavity 136 opposite open side of the storage room 124 inserted into this.

Dann wird der Sicherungsbügel 152 von der der Steckerwanne 46 abgewandten Seite in die Bügelaufnahme 154 geschoben. Dabei gleiten seine Schenkel beidseitig der Welle 114 in die Sicherungsnut 156 ein und legen die Welle 114 in axialer Richtung fest.Then the safety bracket 152 from that of the socket 46 remote side into the bracket mount 154 pushed. Its legs slide on both sides of the shaft 114 into the locking groove 156 one and put the wave 114 fixed in the axial direction.

Die Montage der Sensoreinrichtung 132 und der Steckerwanne 156 erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel in den 1 und 2, ebenso das Vergießen der Sensoreinrichtung 132 mit Kunststoff im Hohlraum 138.The assembly of the sensor device 132 and the connector socket 156 takes place as in the first embodiment in the 1 and 2 as well as the potting of the sensor device 132 with plastic in the cavity 138 .

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in der 5, sind diejenigen Elemente, die zu denen des zweiten, in den 3 und 4 beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 versehen, so dass bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum zweiten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird. Dieses dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von zweiten dadurch, dass der Hebelarm 216 und die Welle 214 einteilig aus Kunststoff gebildet sind. Das Gehäuse 214 und die Steckerwanne 246 sind ebenfalls einstückig aus Kunststoff gebildet.In a third embodiment, shown in FIG 5 , are those elements that correspond to those of the second, in the 3 and 4th described embodiment are similar, with the same reference numerals plus 100 so that with regard to their description, reference is made to the statements relating to the second exemplary embodiment. This third exemplary embodiment differs from the second in that the lever arm 216 and the wave 214 are formed in one piece from plastic. The case 214 and the socket 246 are also formed in one piece from plastic.

Die Sensoreinrichtung 232 mit den angelöteten Anschlussstiften 244 ist dabei allseitig mit dem Kunststoff des Gehäuses 212 und der Steckerwanne 246 als sogenanntes Hybridteil umspritzt.The sensor device 232 with the soldered connection pins 244 is on all sides with the plastic of the housing 212 and the connector socket 246 encapsulated as a so-called hybrid part.

Beim Herstellungsprozess werden durch entsprechende hier nicht weiter interessierende Haltemittel die Platine 232 mit den Sensorelementen 236 und den angelöteten Anschlussstiften 244 in einem Spritzgusswerkzeug gehalten und so im Inneren eines späteren Sensormodulgehäuses, welches aus dem Gehäuse 212 und der Steckerwanne 246 besteht, lagerichtig zentriert. Dies kann durch eine Vorumspritzung und Zentrierung der Platine 232 mit den Sensorelementen 236 und den Anschlussstiften 244 in einer hier nicht weiter interessierenden vollautomatisierten Fertigungszelle geschehen.During the manufacturing process, the circuit board is held in place by means of holding means which are not of further interest here 232 with the sensor elements 236 and the soldered connection pins 244 held in an injection molding tool and so inside a later sensor module housing, which is out of the housing 212 and the connector socket 246 exists, centered in the correct position. This can be done by pre-molding and centering the board 232 with the sensor elements 236 and the connector pins 244 happen in a fully automated production cell that is of no further interest here.

Das komplett gefertigte Sensormodulgehäuses ohne die Welle 214 und den Hebelarm 216 kann dann werkzeugfallend aus der Spritzgussmaschine entnommen werden.The completely manufactured sensor module housing without the shaft 214 and the lever arm 216 can then be removed from the injection molding machine without a tool.

Anschließend wird die Welle 214 in den Lagerraum 224 eingesteckt und mit dem Sicherungsbügel 252 analog zum zweiten Ausführungsbeispiel festgelegt.Then the wave 214 in the storage room 224 inserted and with the safety bracket 252 determined analogously to the second embodiment.

Es kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Wellen mit Hebelarmen bereitgestellt werden, die wahlweise je nach Verwendungszweck des Drehwinkelsensors erst bei der Endmontage in das Sensormodulgehäuse eingesetzt werden.A large number of different shafts with lever arms can be provided which, depending on the intended use of the angle of rotation sensor, are only inserted into the sensor module housing during final assembly.

Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eines Drehwinkelsensors 10; 110; 210 sind unter Anderem folgende Modifikationen möglich:

  • Die Erfindung ist nicht beschränkt auf einen Drehwinkelsensor 10; 110; 210. Vielmehr kann mit ihr auch ein Linearsensor realisiert werden, bei dem die Sensoreinrichtung in einem Gehäuse vergossen ist, in dem ein Magnet oder ein anderes signalgebendes Element relativ zum Gehäuse linear verschiebbar ist.
In all of the embodiments of a rotation angle sensor described above 10 ; 110 ; 210 The following modifications are possible, among others:
  • The invention is not limited to a rotation angle sensor 10 ; 110 ; 210 . Rather, it can also be used to implement a linear sensor in which the sensor device is encapsulated in a housing in which a magnet or other signal-emitting element can be linearly displaced relative to the housing.

Es versteht sich, dass die Drehwinkelsensoren 10; 110; 210 oder entsprechende Linearsensoren nicht nur als Fahrwerkssensoren verwendet werden können. Vielmehr können sie überall dort eingesetzt werden, wo eine berührungslose Erfassung von Relativpositionen zweier relativ zueinander bewegbarer Teile insbesondere in einem Kraftfahrzeug aber auch in anderen industriellen Bereichen erforderlich ist.It goes without saying that the rotation angle sensors 10 ; 110 ; 210 or corresponding linear sensors can not only be used as chassis sensors. Rather, they can be used wherever contactless detection of the relative positions of two parts that can be moved relative to one another is required, particularly in a motor vehicle but also in other industrial areas.

Die Wellen 14; 114; 214 können statt aus Edelstahl aus einem andersartigen korrosionsbeständigen und unmagnetischen Material, beispielsweise Kunststoff, sein, das die Wirkung der Magnetfelder der Rundmagnete 30; 130; 230 nicht stört.The waves 14th ; 114 ; 214 can be made of a different type of corrosion-resistant and non-magnetic material, such as plastic, instead of stainless steel, which has the effect of the magnetic fields of the round magnets 30th ; 130 ; 230 not bother.

Die Wellen 14; 114 im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel können statt über die Messingbuchsen 17; 117 auch in anderer Weise mit dem jeweiligen Hebelarm 16; 116 verbunden sein. Beispielsweise können Hebelarm und Welle auch ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel einstückig aus Edelstahl oder Kunststoff gefertigt sein. Beim dritten Ausführungsbeispiel kann ebenso eine Verbindung von Welle und Hebelarm wie bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen vorgesehen sein.The waves 14th ; 114 in the first and second embodiment, instead of using the brass bushings 17th ; 117 also in another way with the respective lever arm 16 ; 116 be connected. For example, similar to the third exemplary embodiment, the lever arm and shaft can also be manufactured in one piece from stainless steel or plastic. In the third exemplary embodiment, a connection between shaft and lever arm can also be provided as in the first two exemplary embodiments.

Die Wellen 14; 114; 214 können in den Aufnahmeräumen 24; 124; 224 auch andere als oszillierende Bewegungen, beispielsweise vollständige Rotationen, ausführen. Sie können auch über einen Winkelbereich von mehr als 60° oszillieren.The waves 14th ; 114 ; 214 can in the recording rooms 24 ; 124 ; 224 also perform other than oscillating movements, such as full rotations. They can also oscillate over an angular range greater than 60 °.

Die axiale Festlegung der Welle 114; 214 im zweiten und im dritten Ausführungsbeispiel (3 bis 5) kann auch in anderer Weise geschehen, die ermöglicht, dass sich die Welle 114; 214 im Lagerraum 124; 224 dreht.The axial fixing of the shaft 114 ; 214 in the second and third embodiment ( 3 to 5 ) can also be done in other ways that allow the wave to move 114 ; 214 in the storage room 124 ; 224 turns.

Anstelle von Rundmagneten 30; 130; 230, können auch andersförmige Magnete, beispielsweise Ringmagnete, an der Welle 14; 114; 214 vorgesehen sein.Instead of round magnets 30th ; 130 ; 230 , magnets of different shapes, for example ring magnets, can also be attached to the shaft 14th ; 114 ; 214 be provided.

Wenigstens ein Sensorelement kann beispielsweise der Mantelfläche der Welle gegenüberliegen, beispielsweise in einem später zu vergießenden Ringraum angeordnet sein.At least one sensor element can, for example, lie opposite the lateral surface of the shaft, for example, be arranged in an annular space to be potted later.

Anstelle der Sensorelemente 36; 136; 236 mit vier Hallelementen können auch andersartige Sensorelement verwendet werden, die geeignet sind eine Magnetfeldänderung am Ort des signalerfassenden Elements zu erfassen, die durch Bewegungen des signalgebenden Elements hervorgerufen werden.Instead of the sensor elements 36 ; 136 ; 236 With four Hall elements, different types of sensor elements can also be used which are suitable for detecting a change in the magnetic field at the location of the signal-detecting element, which change is caused by movements of the signal-emitting element.

Statt der magnetischen Erfassung von Relativpositionen kann auch eine auf einem anderen physikalischen Prinzip beruhende beruhrungslose Erfassung von Relativpositionen, beispielsweise eine induktive Drehwinkelerfassung, eingesetzt werden, sofern die Methode nur einen Zwischenraum von einigen Millimetern zwischen dem signalgebenden Element und der Sensoreinrichtung zulässt.Instead of magnetic detection of relative positions, non-contact detection of relative positions based on a different physical principle, for example inductive rotation angle detection, can be used, provided the method only allows a gap of a few millimeters between the signaling element and the sensor device.

Claims (9)

Vorrichtung (10) zur berührungslosen Erfassung von Relativpositionen zweier relativ zueinander bewegbarer Teile, insbesondere zweier Kraftfahrzeugteile, mit a) einem Gehäuse (12), das fest mit dem ersten Teil verbunden ist, b) wenigstens einem signalgebenden Element (30), das mit dem zweiten Teil verbunden und relativ zum Gehäuse (12) bewegbar in einem Lagerraum (24) des Gehäuses (12) gelagert ist, c) wenigstens einem elektrische und/oder elektronische Komponenten (36) aufweisenden signalerfassenden Element (32), das fest in dem Gehäuse (12) untergebracht ist, wobei d) das signalerfassende Element (32) in einem Hohlraum (38) des Gehäuses (12) allseits eingegossen ist und berührungslos mit dem signalgebenden Element (30) in Wechselwirkung steht, e) das signalgebende Element (30) auf einer Welle (14) befestigt ist, die in dem Gehäuse (12) gelagert ist, und f) die Welle (14) einen größeren Durchmesser aufweisenden rotationssymmetrischen Kragen (25) mit einer Schulter (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass g) zwischen Lagerraum (24) und Hohlraum (38) eine Verbindungsöffnung (40) zum Durchschieben der Welle (14) vom Hohlraum (38) aus bei der Montage vorgesehen ist, h) der Lagerraum (24) als Stufenbohrung derart ausgebildet ist, dass bei der Verbindungsöffnung (40) ein Kragenaufnahmebereich (28) entsteht, dessen Durchmesser größer als der benachbarte Bereich des Lagerraums (24) ist und der Aufnahme des Kragens (25) dient, i) die Verbindungsöffnung (40) mittels einer Dichtplatte (42) verschlossen ist.Device (10) for the contactless detection of relative positions of two parts that can move relative to one another, in particular two motor vehicle parts, with a) a housing (12) which is firmly connected to the first part, b) at least one signaling element (30) which is connected to the second part connected and movably mounted relative to the housing (12) in a storage space (24) of the housing (12), c) at least one electrical and / or electronic components (36) having signal-detecting element (32), which is fixed in the housing (12) is accommodated, wherein d) the signal-detecting element (32) is cast on all sides in a cavity (38) of the housing (12) and interacts without contact with the signal-emitting element (30), e) the signal-emitting element (30) is fastened on a shaft (14) which is mounted in the housing (12), and f) the shaft (14) has a larger diameter with a rotationally symmetrical collar (25) a shoulder (26), characterized in that g) a connecting opening (40) for pushing the shaft (14) through from the cavity (38) during assembly is provided between the storage space (24) and the cavity (38), h) the Storage room (24) is designed as a stepped bore in such a way that a collar receiving area (28) is created at the connecting opening (40), the diameter of which is larger than the adjacent area of the storage room (24) and serves to receive the collar (25), i) the Connection opening (40) is closed by means of a sealing plate (42). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das signalgebende Element (30) auf einer Welle (14) befestigt ist, die im Gehäuse (12) gelagert ist.Device according to Claim 1 , characterized in that the signaling element (30) is attached to a shaft (14) which is mounted in the housing (12). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das signalgebende Element (30) an einer Stirnseite der Welle (14) befestigt ist und das signalerfassende Element (32) der Stirnseite der Welle (14) in axialer Richtung gegenüber angeordnet ist.Device according to Claim 2 , characterized in that the signal-emitting element (30) is attached to an end face of the shaft (14) and the signal-detecting element (32) is arranged opposite the end face of the shaft (14) in the axial direction. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (14) aus korrosionsbeständigem Material, insbesondere aus Edelstahl oder Kunststoff, ist.Device according to Claim 2 or 3 , characterized in that the shaft (14) is made of corrosion-resistant material, in particular made of stainless steel or plastic. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das signalerfassende Element (32) mit Anschlussleitungen, insbesondere Anschlussstiften (44), verbunden ist, die insbesondere über eine Steckerwanne (46) aus dem Gehäuse (12) heraus führen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal-detecting element (32) is connected to connection lines, in particular connection pins (44), which lead out of the housing (12) in particular via a connector trough (46). Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das signalgebende Element geeignet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, insbesondere ein Permanentmagnet (30) ist, und das signalerfassende Element, insbesondere wenigstens ein Hall-Element (32), geeignet ist, Änderungen des Magnetfelds zu erfassen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal-emitting element is suitable for generating a magnetic field, in particular a permanent magnet (30), and the signal-detecting element, in particular at least one Hall element (32), is suitable for changing the Detect magnetic field. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das signalgebende Element und das signalerfassende Element induktiv gekoppelt sind, derart, dass sie geeignet sind, Änderungen der Positionen der Elemente relativ zueinander zu erfassen.Device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the signal-emitting element and the signal-detecting element are inductively coupled in such a way that they are suitable for detecting changes in the positions of the elements relative to one another. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das signalerfassende Element (32) in dem Hohlraum (38) des Gehäuses (12) mit Kunststoff vergossen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal-detecting element (32) is encapsulated with plastic in the cavity (38) of the housing (12). Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Fahrwerkssensor, insbesondere Drehwinkelsensor (10), eines Kraftfahrzeugs ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is a chassis sensor, in particular a rotation angle sensor (10), of a motor vehicle.
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